DE102011117666A1

DE102011117666A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Temperieren von Gegenständen

Info

Publication number: DE102011117666A1
Application number: DE102011117666A
Authority: DE
Inventors: Herbert Schulze; Daniel Sluka
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann De GmbH
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-11-04
Also published as: DE102011117666B4; WO2013064214A1; PL2773914T3; EP2773914B1; EP2773914A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien, ist ein Gegenstand (12) mittels eines Transportsystems (30) in einer Transportrichtung durch einen in einem Gehäuse (14) untergebrachten Temperiertunnel (16) transportierbar. Es ist wenigstens eine Temperiereinrichtung (35, 50; 35, 70) zum Temperieren des Gegenstandes (12) vorgesehen. Außerdem ist eine Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) vorhanden, mittels welcher lokal begrenzte Bereiche des Gegenstandes (12) gezielt temporierbar sind und welche hierzu mehrere unabhängig voneinander aktivierbare und ansteuerbare Temperiereinheiten (52; 72) umfasst. Ferner ist ein Verfahren zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien genannt, bei welchem Gegenstände (12) durch einen Temperiertunnel (16) transportiert werden und mittels wenigstens einer Temperiereinrichtung (35, 50; 35; 72) temperiert werden, wobei lokal begrenzte Bereiche des Gegenstandes (12) mittels einer Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) gezielt temperiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien, mit

a) einem Gehäuse;
b) einem in dem Gehäuse untergebrachten Temperiertunnel, durch welchen ein Gegenstand mittels eines Transportsystems in einer Transportrichtung transportierbar ist;
c) wenigstens einer Temperiereinrichtung zum Temperieren des Gegenstandes.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien, bei welchem Gegenstände durch einen Temperiertunnel transportiert werden und mittels wenigstens einer Temperiereinrichtung temperiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel von Fahrzeugkarosserien als Gegenstände beschrieben, wobei unter ”Fahrzeugkarosserie” hier nicht nur die komplette Fahrzeugkarosserie verstanden werden, sondern auch solche großen Karosserieteile, bei denen sich die unten geschilderte Problematik in derselben Weise stellt.
Wenn vorliegend von ”Temperieren” einer Fahrzeugkarosserie gesprochen ist, so ist hiermit die Herbeiführung einer bestimmten Temperatur der Fahrzeugkarosserie gemeint, die sie zunächst noch nicht besitzt. Es kann sich um eine Temperaturerhöhung oder eine Temperaturverringerung handeln. Unter einer ”temperierten Luft” wird eine solche verstanden, welche die zur Temperierung der Fahrzeugkarosserie erforderliche Temperatur besitzt.
Ein in der Automobilindustrie häufiger Fall des Temperierens, nämlich des Erwärmens, von Fahrzeugkarosserien ist der Vorgang des Trocknens der Beschichtung einer Fahrzeugkarosserie, handele es sich dabei nun um einen Lack oder einen Klebstoff oder dergleichen. Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung im Detail erfolgt am Beispiel eines solchen Trockners.
Wenn vorliegend von ”Trocknen” die Rede ist, so sind damit alle Vorgänge gemeint, bei denen die Beschichtung der Fahrzeugkarosserie, insbesondere ein Lack, zum Aushärten gebracht werden kann, sei dies nun durch Austreiben von Lösemitteln oder durch Vernetzung der Beschichtungssubstanz.
Bekannte als Trockner ausgestaltete Vorrichtungen der eingangs genannten Art besitzen üblicherweise eine Temperierzone im Temperiertunnel, in welcher die Fahrzeugkarosserie als Ganzes auf eine gewünschte Temperatur erwärmt wird. Hierzu kann z. B. zu beiden Seiten der Temperierzone jeweils ein Druckraum vorhanden sein; über diese Druckräume kann temperierte Luft durch Düsen auf die Außenfläche und gegebenenfalls auch auf die Innenfläche der Fahrzeugkarosserie abgegeben werden.
Fahrzeugkarosserien werden in jüngster Zeit in ihrem Aufbau zunehmend kompliziert. Insbesondere weisen sie in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Massen auf. So ist beispielsweise der unterste Bereich, der Schwellerbereich bzw. die Bodengruppe, stark massebehaftet und besitzt demzufolge eine erhebliche Wärmekapazität. Die von nur einer Seite erfolgte Erwärmung der verschiedenen Bereiche der Fahrzeugkarosserie benötigt eine nicht unerhebliche Zeit, bis die Wärme diese Bereiche vollständig durchdrungen hat. Diese Zeit differiert darüber hinaus lokal, je nach dem, wie in dem jeweiligen Bereich gerade die Masseverteilung und die Verteilung der Wärmekapazitäten ist.
Bei den bekannten Vorrichtung und Verfahren der eingangs genannten Art wird mit der Temperiereinrichtung insgesamt die Fahrzeugkarosserie als Ganzes über eine bestimmte Zeitdauer temperiert. Auf Grund der unterschiedlichen Massen der Karosserieteile können jedoch Bereiche oder Teile der Fahrzeugkarosserie unterschiedliche Temperaturen haben, die bei manchen Teilen auch unter einer geforderten Mindesttemperatur für einen möglichst optimalen Trockenvorgang liegen können, obwohl andere Bereiche und Teile der Fahrzeugkarosserie die geforderte Soll-Temperatur bereits haben oder sogar überschreiten.
Die Verweildauer der zu trocknenden Fahrzeugkarosserie im Trockner wird jedoch in der Regel an die längste Zeit angepasst, die der ungünstigste, am stärksten mit Masse behaftete Bereich der Fahrzeugkarosserie zum Trocknen braucht. Hierdurch werden nicht nur die Taktzeiten des Trockners verlängert; darüber hinaus kann in denjenigen Bereichen und an denjenigen Teilen der Fahrzeugkarosserie, die schneller trocknen, eine Überhitzung stattfinden. Dies kann sich besonders dort nachteilig auswirken, wo unterschiedliche, auch temperaturempfindliche Materialien in der Fahrzeugkarosserie verbaut sind und/oder Verklebungen vorgenommen worden sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche diesen Gedanken Rechnung tragen.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

d) eine Lokaltemperiereinrichtung vorhanden ist, mittels welcher lokal begrenzte Bereiche des Gegenstandes gezielt temperierbar sind und welche hierzu mehrere unabhängig voneinander aktivierbare und ansteuerbare Temperiereinheiten umfasst.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung dadurch derart eingerichtet, dass bestimmte Bereiche des Gegenstandes, insbesondere der Fahrzeugkarosserie, gezielt temperiert werden können, ohne dass dies den gleichen Einfluss auf andere und insbesondere benachbarte Bereiche dieser gezielt temperierten Bereiche des Gegenstandes hat und ohne dass gleichzeitig andere und insbesondere benachbarte Bereiche dieser gezielt temperierten Bereiche des Gegenstandes temperiert werden müssen.
Es ist besonders günstig, wenn

a) in einer Prüfzone eine Detektionseinrichtung, angeordnet ist, mit welcher eine Temperaturverteilung an der Oberfläche des Gegenstandes erfassbar ist, wobei die Prüfzone in Transportrichtung vor der Lokaltemperiereinrichtung angesiedelt ist;
b) Ausgangssignale der Detektionseinrichtung mittels einer Steuereinheit zu Steuersignalen verarbeitet werden, durch welche die Temperiereinheiten der Lokaltemperiereinrichtung angesteuert werden.

Auf diese Weise kann von der Fahrzeugkarosserie eine Art Temperaturprofil erstellt werden, welches Auskunft darüber gibt, welche Bereiche der Fahrzeugkarosserie noch temperiert werden müssen.
Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Detektionseinrichtung mehrere Temperatursensoren umfasst, durch welche zumindest die Außenkontur des Gegenstandes weitgehend erfassbar ist. Als Temperatursensoren kommen vorzugsweise Infrarotsensoren, z. B. in Form von IR-Kameras, Lasertemperaturfühler oder dergleichen in Betracht.
Wenn die Temperatursensoren portalartig angeordnet sind, kann der Gegenstand einfach beim Transport durch den Temperiertunnel an den Temperatursensoren vorbei bzw. durch das von diesen gebildete Portal geführt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lokaltemperiereinrichtung in einer Vortemperierzone angeordnet, die in Transportrichtung vor einer Temperierzone angesiedelt ist, in welcher der Gegenstand als Ganzes temperiert wird. In diesem Fall können insbesondere massebehaftete Bereiche und Teile der Fahrzeugkarosserie vortemperiert werden, so dass die eigentliche Temperierung der Fahrzeugkarosserie als Ganzes schneller und energiesparender erfolgen kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Lokaltemperiereinrichtung in einer Nachtemperierzone angeordnet ist, die in Transportrichtung hinter einer Temperierzone angesiedelt ist, in welcher der Gegenstand als Ganzes temperiert wird. In diesem Fall wird die Fahrzeugkarosserie nach dem eigentlichen Temperieren zum Trocknen gleichsam nachbehandelt, indem insbesondere massebehaftete Teile gezielt temperiert werden. Wenn die Detektionseinrichtung vorhanden ist, kann mit dieser vorher ermittelt werden, welche Bereiche oder Teile der Fahrzeugkarosserie eine Nachtemperierung benötigen. Bei einer gleichmäßigen Abweichung von der Soll-Temperatur nach oben oder unten an allen Detektionsstellen kann dadurch auch das energetische Gesamtniveau erkannt und gegebenenfalls nachgeregelt werden.
Um ein gezieltes Temperieren bestimmter Karosseriebereiche oder -teile effektiv durchführen zu können, ist es günstig, wenn wenigstens eine der Temperiereinheiten der Lokaltemperiereinrichtung beweglich ist, so dass deren Hauptstrahlrichtung einstellbar ist. Die Hauptstrahlrichtung soll dabei diejenige Richtung definieren, in welcher eine Temperiereinheit ihre größte Wirkung entfaltet.
Es kann auf günstige Weise auf etablierte Techniken zurückgegriffen werden, wenn Temperiereinheiten der Lokaltemperiereinrichtung als Luftdüsen ausgebildet sind, durch welche temperierte Luft auf den Gegenstand abgebbar ist.
Alternativ oder ergänzend können Temperiereinheiten der Lokaltemperiereinrichtung als Wärmestrahler ausgebildet sein. Hierfür werden vorzugsweise Infrarotstrahler und Dunkelstrahler verwendet.
Im Hinblick auf das Verfahren der eingangs genannten Art wird die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass lokal begrenzte Bereiche des Gegenstandes mittels einer Lokaltemperiereinrichtung gezielt temperiert werden.
Mit einer gezielten Temperierung ist auch hier gemeint, dass – wieder am Beispiel der Fahrzeugkarosserie – bestimmte Bereiche der Fahrzeugkarosserie gezielt temperiert werden können, ohne dass dies den gleichen Einfluss auf andere und insbesondere benachbarte Bereiche dieser gezielt temperierten Bereiche der Fahrzeugkarosserie hat und ohne dass gleichzeitig andere und insbesondere benachbarte Bereiche dieser gezielt temperierten Bereiche der Fahrzeugkarosserie temperiert werden müssen.
Die Vorteile entsprechen den oben zur Vorrichtung erläuterten Vorteilen.
Es ist dementsprechend besonders günstig, wenn die lokal begrenzten Bereiche des Gegenstandes mittels einer Detektionseinrichtung bestimmt werden, durch welche eine Temperaturverteilung an der Oberfläche des Gegenstandes erfasst wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
1 einen horizontalen Schnitt eines Trockners zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einer Temperierzone, einer Prüfzone und einer Nachtemperierzone;
2 einen vertikalen Schnitt des Trockners nach 1 gemäß der dortigen Linie II-II mit Blick auf die Prüfzone;
3 einen vertikalen Schnitt des Trockners nach 1 gemäß der dortigen Linie III-III mit Blick auf die Nachtemperierzone;
4 einen der 3 entsprechenden vertikalen Schnitt eines Trockners gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer abgewandelten Nachtemperierzone;
5 einen der 1 entsprechenden horizontalen Schnitt eines Trockners gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit einer nochmals modifizierten Nachtemperierzone;
6 einen den 3 und 4 entsprechenden vertikalen Schnitt des Trockners nach 5 mit Blick auf die Nachtemperierzone.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Dort ist ein insgesamt mit 10 bezeichneter Trockner für beschichtete Fahrzeugkarosserien 12 gezeigt, welcher in bekannter Weise ein Gehäuse 14 umfasst, in welchem ein Temperiertunnel 16 untergebracht ist.
Der Temperiertunnel 16 umfasst eine Temperierzone 18, deren Innenraum durch zwei vertikale Längswände 20, 22 in zwei seitliche Druckräume 24, 26 und einen dazwischen liegenden mittleren Trockentunnel 28 unterteilt ist. Die beschichteten Fahrzeugkarosserien 12 werden mittels eines schematisch dargestellten Transportsystems 30 durch den Temperiertunnel 16 gefördert. An den Stirnseiten des Temperiertunnels 16 sind im Allgemeinen nicht dargestellte Schleusen vorgesehen, welche den Durchgang der Fahrzeugkarosserie 12 in den Temperiertunnel 16 hinein und aus diesem heraus ohne großen Wärmeverlust und mit geringem Atmosphärenaustausch ermöglichen.
In den beiden Längswänden 20, 22 befindet sich jeweils eine Vielzahl von Kurzstrahldüsen 32 und Weitstrahldüsen 34, welche eine Verbindung zwischen den Druckräumen 24, 26 und dem Trockentunnel 28 herstellen. Die Druckräume 24, 26 werden in bekannter Weise mit temperierter Luft gespeist, die dann sowohl durch die Kurzstrahldüsen 32 als auch durch die Weitstrahldüsen 34 strömt und von diesen in den Trockentunnel 28 abgegeben und in Richtung auf die Fahrzeugkarosserie 12 geleitet wird. Durch die Druckräume 24, 26 in Verbindung mit den Kurzstrahldüsen 32 und den Weitstrahldüsen 34 ist eine Temperiereinrichtung in Form einer Volltemperiereinrichtung 35 gebildet, mittels welcher die Fahrzeugkarosserien 12 als Ganzes temperiert werden.
Bei den Kurzstrahldüsen 32 handelt es sich um Düsen mit einer so kurzen Abgabeweite, dass sie die ihnen zugewandte Seite der Fahrzeugkarosserie 12 beaufschlagen können. Derartige Kurzstrahldüsen 32 sind an und für sich bekannt. Ihre Strahlrichtung ist einstellbar, wozu sich die Kurzstrahldüsen 32 beispielsweise in Öffnungen in den Längswänden 20, 22 mit kugelkalottenförmigen Begrenzungswänden befinden können, wodurch die Kurzstrahldüsen 32 in ihrer Winkelstellung verstellbar geführt sind.
Die Weitstrahldüsen 34 haben dagegen eine größere Abgabeweite als die Kurzstrahldüsen 32, wodurch es möglich ist, die aus den Weitstrahldüsen 34 austretende Heißluft durch eine Öffnung in der zugewandten Seitenfläche der Fahrzeugkarosserien 12, beispielsweise durch eine Fensteröffnung oder durch eine geöffnete Tür, auf die Innenfläche der gegenüberliegenden Karosserieseite zu richten, so dass also der Heißluftstrom den gesamten Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 durchquert. Die Richtung dieser Heißluft ist dabei so, dass sie vornehmlich auf den unteren, inneren Bereich der Fahrzeugkarosserie 12 gerichtet ist, wo verhältnismäßig viel Masse und daher eine große Wärmekapazität vorhanden ist.
Obwohl durch die Kombination von Kurzstrahldüsen 32 und Weitstrahldüsen 34 bereits eine sehr gleichmäßige Erwärmung aller Teile der Fahrzeugkarosserie 12 erzielbar ist, können lokale Temperaturunterschiede an der Fahrzeugkarosserie 12 bestehen bleiben, wenn diese die Temperierzone 18 durchlaufen hat. Insbesondere kann es vorkommen, dass lokale Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 im Trockentunnel 28 nicht diejenige Temperatur erreicht haben, die für einen möglichst optimalen Trockenvorgang erforderlich sind.
Um solche lokalen Temperaturunterschiede an der Fahrzeugkarosserie 12 zu erfassen und auszugleichen, umfasst der Temperiertunnel 16 eine Prüfzone 36 und eine Nachtemperierzone 38 zum Nachtemperieren der Fahrzeugkarosserie 12, welche in Transportrichtung hinter der Temperierzone 18 angesiedelt sind, in der die Fahrzeugkarosserie als Ganzes temperiert wird. Die Prüfzone 36 ist dabei in Transportrichtung vor der Nachtemperierzone 38 angesiedelt.
In der Prüfzone 36 ist eine Detektionseinrichtung 40 angeordnet, welche von der zu überprüfenden Fahrzeugkarosserie 12 nach der Temperierzone 18 durchlaufen wird und mit welcher die Temperaturverteilung an der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 12 erfasst werden kann. Die Detektionseinrichtung 40 umfasst hierzu mehrere Temperatursensoren 42, wie sie an und für sich bekannt sind. Beispielsweise kommen hierfür Infrarotsensoren, z. B. in Form von IR-Kameras, Lasertemperaturfühler oder dergleichen in Frage. Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Temperatursensoren 42 portalartig angeordnet, wie es in 2 zu erkennen ist, wo nicht alle Temperatursensoren 42 ein Bezugszeichen tragen.
Auf diese Weise kann die Außenkontur der Fahrzeugkarosserie 12 vom Erfassungsbereich der Temperatursensoren 42 weitgehend abgedeckt werden, wenn die Fahrzeugkarosserie 12 an den Temperatursensoren 42 vorbeifährt. Eine Haltestruktur für die Temperatursensoren 42 ist der Einfachheit halber nicht gezeigt.
Die Erfassung der Temperaturverteilung an der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 12 bedeutet nicht, dass stets ein vollständiges Oberflächenbild der Fahrzeugkarosserie 12 erstellt wird oder werden muss. Es kann beispielsweise auch nur gewünscht sein, dass in der Prüfzone 36 überprüft wird, ob bestimmte Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12, z. B. der Schwellerbereich, eine geforderter Solltemperatur haben. Die Informationsdichte über die Temperaturverteilung an der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 12 hängt somit von der Zahl und/oder der Anordnung der Temperatursensoren 42 ab.
Die Nachtemperierzone 38 umfasst nun ihrerseits einen von Längswänden 44 und 46 begrenzten Nachtemperiertunnel 48, in welchem mittels einer weiteren Temperiereinrichtung in Form einer Lokaltemperiereinrichtung 50 lokal begrenzte Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 gezielt temperiert werden können.
Hierzu tragen die Längswände 44 und 46 als Temperiereinheiten mehrere Luftdüsen 52, welche unabhängig voneinander aktivierbar und ansteuerbar sind, so dass jede Luftdüse 52 dazu in der Lage ist, temperierte Luft unabhängig von den übrigen Luftdüsen 52 der Lokaltemperiereinrichtung 50 auf die Fahrzeugkarosserie 12 abzugeben.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird hierzu jede Luftdüse 52 über eine separate Zuleitung 54 mit temperierter Luft versorgt, wobei die Zuleitungen 54 zu den Luftdüsen 52 an einer Längswand 44, 46 über jeweils eine nur in 3 zu erkennende Verteilereinrichtung 56 wahlweise mit temperierter Luft versorgt werden können oder nicht. In den 1 und 3 sind nicht alle Zuleitungen 54 mit einem Bezugszeichen versehen.
Ansonsten herrschen im Nachtemperiertunnel 48 die gleichen Bedingungen wie im Trockentunnel 18. Hierzu kann beispielsweise eine nicht eigens gezeigte Umwälzanlage vorhanden sein, wie sie an und für sich bekannt ist und durch welche die Atmosphäre im Temperiertunnel 16 so umgewälzt wird, dass im gesamten Temperiertunnel 16 weitgehend die gleiche Temperatur herrscht.
Die Luftdüsen 52 der Lokaltemperiereinrichtung 50 in der Nachtemperierzone 38 sind nun so an den Längswänden 44 und 46 platziert, dass insbesondere massereiche Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 mit temperierter Luft beaufschlagt werden können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Temperiereinheiten, d. h. hier die Luftdüsen 52, von unten nach oben in vier Gruppen A, B, C und D angeordnet. Die Gruppe A ist der Bodengruppe, die Gruppe B dem Schwellerbereich, die Gruppe C einem mittleren Bereich und die Gruppe D einem oberen Bereich der Fahrzeugkarosserie 12 nahe der Dachreling zugeordnet. Dabei flankieren Luftdüsen 52 der Gruppen B, C und D die Fahrzeugkarosserie 12 jeweils zu beiden Seiten.
Wenn die Fahrzeugkarosserie 12 aus der Temperierzone 18 kommend die Detektionseinrichtung 40 passiert, erzeugen deren Temperatursensoren 42 Ausgangssignale, welche von Steuereinheiten 58 empfangen, ausgewertet und zu Steuersignalen verarbeitet werden, durch die wiederum die Luftdüsen 52 der Lokaltemperiereinrichtung 50 in der Nachtemperierzone 38 angesteuert wird. Aus den Ausgangssignalen der Temperatursensoren 42 können die Steuereinheiten 58 einen Temperaturdatensatz und daraus ein Temperaturprofil erstellen, aus dem sich lokale Temperaturunterschiede an der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 12 ableiten lassen. Die so gewonnenen Informationen können dann mit einem abgespeicherten Karosserietypen-abhängigen Temperaturprofil verglichen werden, so dass die Lokaltemperiereinrichtung 50 in der Nachtemperierzone 38 entsprechend angesteuert werden kann. Die Datendichte, die mit der Detektionseinrichtung 40 erhalten werden kann, hängt von der Anzahl und der Art der verwendeten Temperatursensoren 42 ab. Auch bei der Vermessung von lediglich zwei Stellen der Fahrzeugkarosserie 12 kann ein entsprechend gering auflösendes Temperaturprofil erstellt werden.
Es nun angenommen, dass die Fahrzeugkarosserie 12 in der Temperierzone 18 eine Temperatur von 120°C erreichen soll. Wenn die Detektionseinrichtung 40 nun beispielsweise ermittelt, dass die Fahrzeugkarosserie 12 im in Transportrichtung rechten Schwellerbereich eine Temperatur hat, die unterhalb eines unteren Mindestwerts, z. B. unterhalb von 110°C, liegt, aktivieren die Steuereinheiten 58 die Verteilereinrichtung 56 derart, dass temperierte Luft aus den Luftdüsen 52 der Gruppe B austritt, die diesem rechten Schwellerbereich der Fahrzeugkarosserie 12 zugeordnet sind. Auf diese Weise wird der zu kühle Schwellerbereich der Fahrzeugkarosserie 12 bei deren Durchlauf durch die Nachtemperierzone 38 nachtemperiert und auf die Soll-Temperatur von 120°C erwärmt.
In entsprechender Weise können alle von den Luftdüsen 52 abgedeckten Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 nachtemperiert werden, wenn die Detektionseinrichtung 40 zu niedrige Temperaturen in bestimmten Bereichen der Fahrzeugkarosserie 12 erfasst. Es können natürlich auch mehrere Bereiche gleichzeitig nachtemperiert werden, wenn das Temperaturprofil mehrere Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 ergibt, an denen die Temperatur zu gering ist. In diesem Fall wird die Verteilereinrichtung 56 entsprechend von den Steuereinheiten 58 so angesteuert, dass die benötigten Luftdüsen 52 mit temperierter Luft versorgt werden.
In 4 ist auf der linken Seite der entsprechende Teil eine abgewandelte Lokaltemperiereinrichtung 50 gezeigt, welche außerdem noch bewegliche Temperiereinheiten 60 umfasst, die hier in Form eines mehrachsigen Roboterarms 62 vorliegen, der eine Luftdüse 64 trägt, die über eine flexible Leitung 66 mit einer der Zuleitungen 54 verbunden ist. Diese beweglichen Temperiereinheiten 60 können den Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 über deren Fensteröffnungen erreichen, so dass auch Bereiche im Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 nachträglich temperiert werden können.
Um etwaige zu kühle Bereiche im Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 zu detektieren, sind auch Temperatursensoren 68 von der Detektionseinrichtung 40 umfasst, die durch die Fensteröffnungen der Fahrzeugkarosserie 12 die Temperatur an der Innenwand auf der gegenüberliegenden Seite erfassen können und eine entsprechende Abtastreichweite haben. Von diesen Temperatursensoren 64 sind in 2 zwei zu erkennen, deren Abtastfenster auf die jeweils gegenüberliegende Innenfläche der Fahrzeugkarosserie 12 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. In entsprechender Weise können weitere solcher Temperatursensoren 64 vorhanden sein, um auch die Schwellerbereiche an der Innenfläche der Fahrzeugkarosserie 12 oder andere Innenbereiche der Fahrzeugkarosserie 12 auf ihre Temperatur zu prüfen. Die Ausgangssignale der Temperatursensoren 68 ergänzen den Temperaturdatensatz, so dass die Steuereinheiten 58 ein Temperaturprofil von der Außenfläche und der Innenfläche der Fahrzeugkarosserie 12 erstellen können.
Im rechten Bereich der 4 und in 5 ist ein modifizierter Trockner 10 gezeigt, bei welchem eine abgewandelte zweite Temperiereinrichtung in Form einer Lokaltemperiereinrichtung 70 in der Nachtemperierzone 38 vorhanden ist, mit welcher lokal begrenzte Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 gezielt temperiert werden können. Dort sind anstelle der Luftdüsen 52 als einzeln ansteuerbare Temperiereinheiten Wärmestrahler 72 vorhanden, welche Wärmestrahlung auf die Fahrzeugkarosserie 12 abgeben, so dass lokale Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 gezielt temperiert werden können.
Die Wärmestrahler 72 sind statt mit Zuleitungen für temperierte Luft mit Versorgungsleitungen 74 verbunden, über welche die Wärmestrahler 72 aus nicht eigens gezeigten Quellen/Reservoiren mit den Ressourcen versorgt werden können, die für ihren Betrieb erforderlich sind. Als Wärmestrahler 72 haben sich in der Praxis besonders Infrarotstrahler, die bestromt werden müssen, und Dunkelstrahler bewährt, die Warme durch Verbrennung eines Sauerstoff-Gas-Gemisches erzeugen, welches diesen entsprechend zugeführt werden muss. Die Wärmestrahler 72 können mit unterschiedlicher Leistung betrieben werden, so dass die von einem Wärmestrahler 72 abgegebene Wärmemenge pro Zeiteinheit eingestellt werden kann.
Wie in 6 zu erkennen, ist am Beispiel der Wärmestrahler 72 eine feinere Aufteilung der Temperiereinheiten in Gruppen veranschaulicht; es gibt Gruppen A, B, C, D, E, F, welche von unten nach oben der Bodengruppe, dem Schwellerbereich, einem mittleren Bereich, dem Fensterbereich, dem Bereich der Dachreling und dem Dach der Fahrzeugkarosserie 12 zugeordnet sind. Auch die Luftdüsen 52 der Temperiereinrichtung 50 können in einer derart feineren Unterteilung angeordnet sein.
Zur sonstigen Anordnung, Ansteuerung und Handhabung der Wärmestrahler 72 gilt im Übrigen das oben zu den Luftdüsen 52 der Lokaltemperiereinrichtung 50 Gesagte sinngemäß entsprechend. Sowohl die Luftdüsen 52 der Lokaltemperiereinrichtung 50 als auch die Wärmestrahler 72 der Lokaltemperiereinrichtung 70 können starr sein. Eine oder mehrere der Luftdüsen 52 oder einer oder mehrere der Wärmestrahler 72 können auch beweglich, z. B. motorisch verfahrbar, sein, so dass deren Hauptstrahlrichtung eingestellt werden kann.
Bei dem oben erläuterten Trockner 10 werden die Fahrzeugkarosserien 12 in der Temperierzone 18 auf eine Soll-Temperatur erwärmt, die gegebenenfalls von Teilen oder Bereichen der Fahrzeugkarosserie 12 nicht erreicht wird. Diese zu kühlen Bereiche werden in der Prüfzone 36 erfasst und in der Nachtemperierzone 38 nachträglich auf die gewünschte Temperatur gebracht.
Es kann nun auch der Fall vorkommen, dass bestimmte Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 nur auf eine erste Temperatur T₁, andere Bereiche jedoch auf eine demgegenüber höhere zweite Temperatur T₂ erwärmt werden müssen, um bei den jeweiligen Teilen oder Bereichen eine ausreichende Trocknung zu bewirken. Üblicherweise wird die Fahrzeugkarosserie 12 in einem solchen Fall als ganzes auf die höhere Temperatur T₂ erwärmt, so dass sichergestellt ist, dass alle Teile und Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 die jeweils notwendige Mindesttemperatur erreichen.
Mit dem Trockner 10 kann nun hiervon abgewichen werden. Es reicht aus, wenn die Fahrzeugkarosserie 12 als Ganzes in der Temperierzone 18 auf die erste, niedrigere Temperatur T₁ erwärmt wird. In der Prüfzone 36 wird dann ermittelt, ob diese Temperatur T₁ überall an der Fahrzeugkarosserie 12 vorliegt.
In der Nachtemperierzone 38 können dann gezielt diejenigen Teile und Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 auf die zweite, höhere Temperatur T₂ erwärmt werden, ohne dass dies für die übrigen Bereiche bei der Temperatur T₁ erfolgt. Wenn der Prüfvorgang in der Prüfzone 36 ergeben hat, dass es noch andere Bereiche mit der Soll-Temperatur T₁ gibt, die diese nicht haben, können solche Bereiche ebenfalls in der Nachtemperierzone 38 auf die gewünschte Temperatur T₁ gebracht werden.
Auf diese Weise kann die Energiebilanz verbessert werden, da nur gezielt bestimmte Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 auf die höhere Temperatur T₂ erwärmt werden, nicht jedoch die ganze Fahrzeugkarosserie 12.
Bei einem abgewandelten und hier nicht eigens gezeigten Trockner kann eine Lokaltemperiereinrichtung 50 oder 70 auch alternativ oder zusätzlich zu der Nachtemperierzone 38 in einer Vortemperierzone vorgesehen sein, die in Transportrichtung vor der Temperierzone 18 angesiedelt ist, in welcher die Fahrzeugkarosserien 12 als Ganzes temperiert werden. In dieser Vorwärmzone können dann bestimmte Teile oder Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12, unter Umständen nach Vorgabe eines bekannten Ziel-Temperaturprofils, vorgewärmt werden, so dass der eigentliche Aufheiz- und/oder Trockenvorgang schneller erfolgen kann als ohne die Vorwärmzone.
Wie es bereits in 4 angedeutet ist, können bei einer Lokaltemperiereinrichtung auch Luftdüsen 52 und Wärmestrahler 72 kombiniert vorhanden sein, um bestimmte Teile oder Bereiche der Fahrzeugkarosserie 12 gezielt zu temperieren.

Claims

Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien, mit a) einem Gehäuse (14); b) einem in dem Gehäuse (14) untergebrachten Temperiertunnel (16), durch welchen ein Gegenstand (12) mittels eines Transportsystems (30) in einer Transportrichtung transportierbar ist; c) wenigstens einer Temperiereinrichtung (35, 50; 35, 70) zum Temperieren des Gegenstandes (12), dadurch gekennzeichnet, dass d) eine Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) vorhanden ist, mittels welcher lokal begrenzte Bereiche des Gegenstandes (12) gezielt temperierbar sind und welche hierzu mehrere unabhängig voneinander aktivierbar und ansteuerbare Temperiereinheiten (52; 72) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) in einer Prüfzone (36) eine Detektionseinrichtung (40), angeordnet ist, mit welcher eine Temperaturverteilung an der Oberfläche des Gegenstandes (12) erfassbar ist, wobei die Prüfzone (36) in Transportrichtung vor der Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) angesiedelt ist; b) Ausgangssignale der Detektionseinrichtung (40) mittels einer Steuereinheit (58) zu Steuersignalen verarbeitet werden, durch welche die Temperiereinheiten (52; 72) der Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) angesteuert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (40) mehrere Temperatursensoren (42) umfasst, durch welche zumindest die Außenkontur des Gegenstandes (12) weitgehend erfassbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoren (42) portalartig angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) in einer Vortemperierzone angeordnet ist, die in Transportrichtung vor einer Temperierzone (18) angesiedelt ist, in welcher der Gegenstand (12) als Ganzes temperiert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oder bei Rückbezug auf Anspruch 5 eine weitere Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) in einer Nachtemperierzone (38) angeordnet ist, die in Transportrichtung hinter einer Temperierzone (18) angesiedelt ist, in welcher der Gegenstand (12) als Ganzes temperiert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Temperiereinheiten (52; 72) der Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) beweglich ist, so dass deren Hauptstrahlrichtung einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Temperiereinheiten (52) der Lokaltemperiereinrichtung (50) als Luftdüsen (52) ausgebildet sind, durch welche temperierte Luft auf den Gegenstand (12) abgebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Temperiereinheiten (72) der Lokaltemperiereinrichtung (70) als Wärmestrahler (72) ausgebildet sind.
Verfahren zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien, bei welchem Gegenstände (12) durch einen Temperiertunnel (16) transportiert werden und mittels wenigstens einer Temperiereinrichtung (35, 50; 35; 72) temperiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass lokal begrenzte Bereiche des Gegenstandes (12) mittels einer Lokaltemperiereinrichtung (50; 70) gezielt temperiert werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die lokal begrenzten Bereiche des Gegenstandes (12) mittels einer Detektionseinrichtung (40) bestimmt werden, durch welche eine Temperaturverteilung an der Oberfläche des Gegenstandes (12) erfasst wird.